Mécanismes moléculaires et biologiques des facteurs d'invasion CNF1 de Escherichia coli et EDIN de Staphylococcus aureus

par Laurent Boyer

Thèse de doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Emmanuel Lemichez.


  • Résumé

    The Cytotoxic Necrotizing Factor 1 (CNF1) produced by uropathogenic Escherichia coli allows us to highlight that Smurf1 is the only ubiquitin-ligase involved in the CNF1-induced RhoA GTPase ubiquitylation, implying that Smurf1 ubiquitylates the activated forms of RhoA. Moreover, we showed that unlike primary cells, some cancerous cells lines lost the capacity of ubiquitylation of one or more Rho GTPases, indicating that there are, at least, three specific systems of ubiquitylation for RhoA, Rac1 and Cdc42. The study of the interaction between the Rac1 GTPase and Cullin-1, a protein of the SCF complex of ubiquitylation, enabled us to show that Rac1 activation by CNF1 induces IkBa ubiquitinylation and its degradation, leading to the activation of the Nf-kB pathway. This Rac1 activation leads to the recruitment of the phosphorylated forms of IkBa proteins in the membranes ruffles, as well as proteins Skp1 and Cullin-1, two proteins of the SCF complex responsible for the IkBa ubiquitylation. We observed that the bacterial factor EDIN (Epidermal Cell Differentiation Inhibitor) of Staphylococcus aureus produced trans-cellular perforation of endothelial cells, that we named macro-apertures. EDIN has an enzymatic activity which allows the inactivation of RhoA by the addition of ADP-ribose. We showed that the inhibition of RhoA and the destruction of the actin cables are responsible for the induction of the macro-apertures. This property of induction of macro-apertures could thus confer EDIN with the characteristics of an invasion factor.

  • Titre traduit

    Molecular and biological mechanisms of the invasion factors CNF1 of Escherichia coli and EDIN of Staphylococcus aureus


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    L'utilisation du facteur cytotoxique nécrosant (CNF1) produit par les Escherichia coli uropathogènes nous a permis de mettre en évidence que Smurf1 est la seule ubiquitine ligase impliquée dans l'ubiquitinylation de la GTPase RhoA, impliquant que Smurf1 ubiquitinyle sa forme active. Nous avons montré que contrairement aux cellules primaires, certaines lignées de cellules cancéreuses ont perdu la capacité d'ubiquitinyler une ou plusieurs GTPases Rho, suggèrant qu'il existe trois systèmes spécifiques d'ubiquitinylation des GTPases RhoA, Rac1 et Cdc42. L'étude de l'interaction entre la GTPase Rac1 et la protéine Culline-1, une protéine du complexe d'ubiquitinylation SCF, nous a permis de montrer que l'activation de Rac1 par la toxine CNF1 induit l'ubiquitinylation et dégradation d'IkBa produisant l'activation de la voie NF-kB. Cette activation de Rac1 conduit au regroupement dans les membranes ondulantes de la forme phosphorylée des protéines IkBa, ainsi que des protéines Skp1 et Culline-1, deux protéines du complexe E3-ubiquitin-ligase SCF responsable de l'ubiquitinylation d'IkBa. Nous avons mis en évidence que le facteur bactérien EDIN (Epidermal Cell Differentiation Inhibitor) de Staphylococcus aureus, produit dans les cellules endothéliales des ouvertures trans-cellulaires, nommées macro-ouvertures. L'EDIN possède une activité enzymatique qui permet l'inactivation de la protéine RhoA par l'ajout d'un résidu ADP-ribose. Nous avons démontré que l'inhibition de RhoA et la destruction des câbles d'actine sont à l'origine de l'induction des macro-ouvertures. L'induction de macro-ouvertures pourrait donc confèrer à l'EDIN les caractéristiques d'un facteur d'invasion.

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  • Annexes : Bibliogr. f. 85-98. Résumé en français

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